51. Характеристика отделов Бурые и Красные водоросли. Практическое использование некоторых представителей.

Бурые Phaeophyta

1 500 видов (190 родов)

Морские обычно донные – бентосные или вторично планктонные (саргассы). Донные формы образуют огромные заросли до 40-100 кг на 1 м² . Особенности строения клеток. Ядро в летке одно. Пластиды = хроматофоры обычно мелкие дисковидные. Пигменты: хлорофиллы а и с, бета-каротин и ксантофилл. Оболочка толстая, легко ослизняющаяся из целлюлозы и альгиновых кислот, устойчива к высыханию. Запасные вещества – манит, жиры, полисахарид, ламинарии.

Размножение:-все виды: вегетативное с поиощью ветвей таллома. -бесполое с помощью гаплоидных спор -половое с помощью: 1) изогамия (одинаковые)

2) гетерогамия (1 мелкая + 1 крупная) 3) оогамия (сперматозоид + яйцеклетка) Ламинария– распространена в северных морях, содержит ламинарин, манит.Фукус– используют как удобрение, как корм для животных.

Красные водоросли:4100 видов Обитатели морей на больших глубинах Тело = таллон в виде разветвлений. Ядро обычно одно, в старых клетках может быть несколько. Хроматофор пластичный, но чаще зернистый. Пигменты его: хлорофиллы а и d, каротин и ксантофилл и фикобилины: фикоэтрин (кр.) и фикоциан (синий)

Клеточная оболочка: целлюлоза, пектин. Размножение:вегетативное нетипично, обрывки слоевищ красных водорослей погибают. Бесполое – с помощью безжгутиковых спор. Представители: родимения и анфельция. Использование человеком и в быту: готовят салаты, супы.

Анфельция: из нее получают агар. Производство его организовано на Дальнем Востоке, на белом море. По своим физическим свойствам агар похож на животный желатин. На нем готовят желе, мармелад.

52. Общая характеристика отдела Лишайники. Особенности питания, строения и формы тела. Роль лишайников в природе.

Все лишайники представляют собой симбиоз 2-х организмов Виды:

1) накипные 2) кустистые

3) листоватые. Питание:автогетеротрофные организмы: 1) гетеротрофные компоненты грибы 2) автотрофы – обычно зеленый водоросли.Распространены:во всех ботанико-географических зонах. Тундра – царство лишайников. Происхождение: достоверных данных фактически нет. Но в процессе эволюции должны были существовать большие группы: грибы и лишайники.Значение лишайников.Пионеры растительности. Растворяют своими кислотами горную породу, субстрат и создают органическую среду. Сырье для парфюмерной промышленности и для красителей.

№58. Отдел Хвощевидные. Систематика отдела. Местообитание и распространение отдельных представителей в Татарстане, их роль в природе и использование в практике.

Отдел Equisetophyta. Характерно наличие побегов, состоящих из четко выраженных междоузлий (члеников) с мутовчато расположенными листьями(из них выходят новые побеги).

Хвощи распространены в обоих полушариях, с преоблад. в северной. В растительных зонах и в разных сообществах(лес,луг,болота),но вблизи воды.

В Татарстане встречаются:

Equisetum arvense-полевой

E. pratense-луговой

E.sylvaticum-лесной

E.palustre-болотный

E. hiemale – зимующий

E.fluviatile- приречный (топяной)

Ископаемые хвощи: клинописты(стелющиеся травы), каламиты(древовидные).

Жизненный цикл: в цикле доминирует спорофит. Гаметофит автотроф.

Строение спорофита хвоща полевого: автотрофное многолетнее травянистое растение с 3 типами побегов: ассимиляционный, подземные корневища , спороносными колосками-споробиллами.

У спорофитов хвощей функцию междоузлия выполняет междоузлия стеблей. Каждая спора хвощей, кроме экзины,интины, имеет еще дополн. Выросты –элатеры. Споры элатеры во влажной среде вскручиваются. Гаметофит формируется путем митоза из спор. Гаметофит хвощей – автотроф, двудомый пластинчатый, разделенный на лопасти. Характерна редукция полов.органов(по размерам и количеству). Половой процесс связан с водой.

Практическое исп-ние:

1)хвощ полевой входит в отчественную восстановительную фармакопею.

2)другие виды исп-ся в народной медицине

3)жесткие стебли хвоща зимующего исп-ют в качестве наждачной бумаги.

4)хвощ полевой и лесной исп-ли раньше для окраски шерсти

5)хвощ полевой явл-ся злостным сорняком из-за глубоко залегающих корневищ

№59. Отдел Хвощевидные. Цикл развития на примере Equisetum arvense.

1)спороносные колоски формируются на побегах, не имеющих зеленой окраски .

+Спороносные колоски формируются на зеленых ассимилирующих побегах(все побеги одинаковые)

2) рано весной появляются спороносные побеги, несущие на вершине колоски, на че­шуйках которых образуются спорангии, а в них споры. Следо­вательно, все растение (корневища и наземные побеги) явля­ется спорофитом— бесполым поколением хвоща с диплоидными клетками. В спорангиях после редукционного деления клеток археспория образуются споры — гаплоидные клетки, с которых начинается развитие гаметофита — полового поколения. После выпадения спор спороносные побеги быстро отмирают и на кор­невище развиваются зеленые ветвящиеся побеги, накапливаю­щие в течение лета в корневищах питательные вещества, за счет которых весной снова развиваются спороносные побеги.

Спороносные побеги бурые, сочные, не ветвистые, с колокольчатыми влагалищами, несущих 8-9 бурых зубцов, после спороношения засыхают и отмирают. Летние побеги зеленые , ветвистые, с мутовчатыми веточками, направленными косо вверх. Влагалища цилиндрические, с 5 черными зубцами с белой каймой. Длиннокорневищный многолетник, высотой 15-30 см. спороношение в апреле , мае.

№60. Отдел Плауновидные. Цикл развития на примере Lycopodium clavatum.

Отдел Lycopodiophita. Среди высших споровых плауны самые древние(конец силура палеозойской эры). 1000 видов. Вечнозеленые невысокие травы с мелкими чешуйчатыми листьями. Классы : равноспоровые, разноспоровые.

Ископаемый плаун: 1)астероксилон-травянистое растение , дихотомическое ветвление стебля, подземные и надземные части.

2)сигиллярия

3)лепидодендрон

Современные плауны:

Lycopodium clavatum-плаун булавовидный

L. complanatum-плаун сплюснутый

L. annotium-годичный

L.selago-баранец

Жизненный цикл: в цикле доминирует спорофит.

Спорофит плауна булавовидного– травянистое многолетнее растение , со стелющимися побегами, со спирально располож-ми мелкими листьями и придаточными корнями. От этих побегов отходят побеги спороносные(отвечающ.за споры-колоски), формируются в середине лета.

Колосок плаунов-видоизмененый спороносный побег, имеющий ось и спирально расположенные спорофиллы –листья со спорангиями, в кот.происходит формирование спор.

Формирование спорангия:

• На верхней стороне споролистника одна из клеток увеличивается в размере, а затем делится многократным митозом

• Появляется бугорок клеток образоват.ткани

• Клетки, расположенные с периферии, специализируется в стенки спорангия, а внутренние клетки,более крупные по размерам – в клетке спорогенной ткани

• Клетки спорогенной ткани делятся мейозом и образуется огромное количество гаплоидных спор

• Споры высыпаются на землю,потоками воды они стекаются,попадают в трещины,в определенных условиях произрастаются.

• При попадании в почву экзина(наружн.облочка),разрывается содержимое клетки делится многократно митозом.

• В рез-тате образуется комочек бесцветных клеток

• Это молодой гаметофит . У него формируются ризоиды,через кот.внутрь проникает гифы гриба. Это возникший организм питается вместе с грибами – это симбион.

• Если гифы не попадают в него,гаметофит погибнет.

• Через 12-15 лет на этом организме возникнут половые органы –антеридии и архегонии – гаметофит онодомный.

• Размеры его 1-2см, реповидной формы, бесцветн.

• Половой процесс возможен только при наличии воды

• Способ питания – симбиотический.

Практическое исп-ние плаунов:

• Плауны содержат яд сходный с ядом кураре, поэтому они входят в фармакопею разных стран для лечения глазных болезней, алкоголизма и никотинизма, а также их исп-ют в ветеринарии.

• Применяют в технической промышленности, как источники синей, желтй и зеленой окраски.

• Споры содержат жирные масла, из-за кот. их иногда исп-ют в пиротехнике,в качестве обсыпки пилюль и как детская присыпка.

Схема развитая плауна:

I — взрослое растение с колосками; 2 — споролистик; 3 — спорангий; 4 — споры; 5 — заросток; 6 — антеридий; 7 — сперматозоиды, 8 — архегоний; 9 — яйцеклетка; 10 — зигота; 11 — зародыш

№61. Отдел Папоротниковидные. Цикл развития на примере Dryopteris filix-mas

Отдел Polypodiophyta- 10000 видов

Распространенны по всему земному шару, особенно во влажных тропических лесах.

Жизненные формы разные: многолетние травы, деревья, лианы и эпифиты.

Жизненный цикл: доминирует спорофит. Автотрофное многолетнее растение с вегетативн.органами:стеблем, листьями; корневищем и придаточными корнями и многочисленными спорангиями. Собранными в сорусы на нижней стороне листьев. Молодые листья - вайи папоротников(плосковидные листья – рост верхушечный).

Строение гаметофита: автотрофный, одндмный. Организм состоит из клеток хлоропластов.

Практическое исп-ние:

1)некот.виды исп-ся в научной и народной медицине.

2)щитовник мужской включен в отчествен.фармакопею

3)орляк обыкновенный исп-ся в пище , а его бактерицидные свойства исп-ют грибники и рыбаки

Заключение:

- несовершенство высших споровых растений

- встреча гамет невозможна без капельно-жидкой воды

-выживаемость гаметофитов мала

-возникновение дочернего спорофита целиком зависит от выживаемости гаметофита

Для растений отдела папоротникообразные харак­терно ярко выраженное чередование поколений и самостоя­тельное развитие полового и бесполого поколений. Половое поколение отличается простотой строения: оно имеет вид слое­вища— заростков, на которых развиваются половые ор­ганы. Заростки к почве прикрепляются ризоидами. Бесполое поколение имеет сложное строение и достигает значительных размеров: оно состоит из стебля, многочисленных мелких или немногочисленных крупных листьев и корней, обеспечивающих снабжение растения влагой и надежное прикрепление его к почве.

Щитовник мужской — Dryopteris filix mas имеет толстое черно-бурого цвета корневище с многочисленными придаточными корнями. Каждую весну из почки на конце кор­невища развивается пучок листьев. Вначале они свернуты спи­рально и покрыты коричневыми чешуйками, позже разраста­ются в крупные дважды перисторассеченные листья. В сере­дине лета на нижней стороне листьев появляются коричневые бугорки — сорусы . Это группы мелких коробочек-спорангиев на коротких ножках, прикрытых сверху небольшой пленкой — покрывальце м. Спорангий — округлая коробочка из одного слоя тонкостенных клеток, и лишь посередине гребнем проходит полукольцо из толстостенных клеток. При созревании спор в сухую жаркую погоду эти клетки сильно вы­сыхают и, стремясь выпрямиться, разрывают спорангий, выбра­сывая при этом споры. Как и у мхов, споры образуются в спо­рангиях после редукционного деления клеток археспория.

Все растение папоротника, на котором образуются споры, является спорофитом, его бесполым поколением (с диплоид­ными клетками). Только после редукционного деления клеток археспория, с момента образования спор (гаплоидных клеток), начинается развитие полового поколения. Попав в благоприят­ные условия, спора делится, и из нее вырастает маленькое, около 5 мм длиной, зеленое слоевище — заросток (рис. 62, 7). Это сердцевидной формы пластинка, на нижней стороне которой среди ризоидов развиваются антеридии и архегонии. Антеридий имеет вид бугорка, в котором развиваются много­численные сперматозоиды — мелкие спирально закрученные клетки с пучком жгутиков. Расширенное основание архегония погружено в ткань заростка, так что наружу выставлена только шейка. В архегонии образуется яйцеклетка. Развитие заростка заканчивается образованием гамет, следовательно, он является гаметофитом — половым поколением папоротника (с гаплоид­ными клетками). При наличии воды созревшие сперматозоиды переплывают к архегониям, сливаются с яйцеклеткой, и обра­зуется зигота — диплоидная клетка, дающая начало новому, бесполому, поколению папоротника. Из зиготы вырастает ма­ленький зародыш, который первое время питается за счет за­ростка. Когда в зародыше сформируются стебелек, листок и корешок, заросток отмирает, а зародыш вырастает во взрослое растение папоротника, на листьях которого образуются споры, т. е. в новое бесполое поколение — спорофит. Так в цикле раз­вития папоротника чередуются поколения — половое и беспо­лое, причем каждое из них развивается самостоятельно на почве. Более сложным является бесполое по­коление;— само растение, менее развитым — половое поколе­ние— заросток.

Схема развития папоротника:

1 — листостебельное растение; 2 — сорусы; 3 — спорангии; 4 — покрывальце; 5 —споры; 6 — прорастание споры; 7 — заросток; 8 — антеридий; 9 — сперматозоиды; 10 — архегоний; 11 —яйцеклетка; 12 — зигота; 13 — делящаяся зигота; 14 — зародыш

№62. Систематика отдела Папоротниковидные. Местообитание и распространение отдельных представителей в Татарстане, их практическое использование.

Систематика отдела Папоротниковидные.

Классы:

1)аневрофитопсиды - Aneurophytopsida

2)археоптеридопсиды – Archaeopteridopsida

3)кладоксилопсиды- Cladoxylopsida

4) зигоптеридопсиды –Zygopteridopsida

5)ужовниковые – ophioglossopsida

6)мараттиопсиды - marattiopsida

7)полипопдиопсиды - polypodiopsida

Первые четыре класса папоротников - вымершие растения. 

Голокучник линнея- Gymnocarpium dryopteris (встречается в тенистых лесах и лесных оврагах)

Орляк обыкновенный - Pteridium aquilinum(встречается в осветленных лиственных, сосновых и смешанных лесах,особенно на сухой песчаной почве).